[發明專利]旋風式風力發電風洞

有效

• 申請號: 201210164832.8
• 申請日: 2012-05-25
• 公開（公告）號: CN102678466A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 鐘林貴
• 申請（專利權）人: 鐘林貴
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D1/04;F03D7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種風力發電風洞，具體涉及一種旋風式風力發電風洞，屬于風力發電技術領域。

背景技術

在地球上風能資源十分豐富。中國風能儲量25.3億MW，沿海及沿海島嶼有效風能密度大于200W/m²，陸地有效風能密度在100～200W/m²之間，陸地高山有效風能密度在300～700W/m²之間。現行技術狀況：風力發電有效風能密度值低，風能利用率低。人造風電設備被動的服從于自然風能條件，不能在每座城市周邊低風能密度區域，應用風力發電為城市直接供電。而且現有的風電設備單機容量小，最大功率只能達到MW級。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的風力發電風洞自然狀況風能密度值低，風電設備單機發電功率低，以及無法應用于城市周邊區域發電的問題，進而提供一種旋風式風力發電風洞。

本發明的技術方案是：旋風式風力發電風洞包括引風罩、風洞、風輪、多個光圈式風量調節閥、多個風力補償風機和多個風力補償器；引風罩和風洞由下至上同軸線設置，風輪安裝在風洞的出口端，引風罩的直徑D1與風洞的直徑D2的比值在2.5至9之間，引風罩上開設有多個洞口，多個洞口呈環形陣列布置，每個洞口處安裝有一個風力補償器，風力補償器內裝有風力補償風機，光圈式風量調節閥安裝在風力補償器的進口端。

本發明與現有技術相比具有以下效果：本發明的引風罩的直徑與風洞的直徑的比值在2.5至9之間，使得風洞風能密度大幅度提高，由風電場環境風速2.5m/s，使人造風洞內風速升高至34至100m/s，風速提高了13.6至40倍，風能密度由10W/m²提升至25.1至638KW/m²，風能密度提升了2510至63800倍，在相同風輪風掠面積單機發電功率由幾兆瓦提升到百至千兆瓦級，完全實現了在城市周邊低風能密度區域，應用風力發電以10KV直接為城市供電，免去了風電場風力發電的遠距離輸配的負擔。在現有自然環境條件下，使風力發電有效風能密度達25.1至638KW/m²，使得有效風能密度年發電時間達到8700～8760小時/年，大幅增加了風力發電單位時間年的發電效率。采用光圈式風量調節閥，當環境風速低于1m/s時，風力補償風機工作，使風洞內風速達到42m/s，即啟動風速。當環境風速達到2.5m/s時，風力補償風機工作停止工作，光圈式風量調節閥出風口噴射出旋轉氣流的風速達到250m/s。另外地坑中的風力發電機工作散熱熱量，使得引風罩內氣流密度變小，加速了引風罩內旋轉氣流的上升提高了上升動力，再與光圈式風量調節閥的旋轉氣流重疊，再次加速了引風罩內合成氣流向風洞運動速度及力度。旋轉氣流吹在風輪葉片脊背上，是現行風電運行中風輪葉片所無法獲得的升力，在現有技術中，風電風輪葉片與風向垂直。

附圖說明

圖1是本發明的旋風式風力發電風洞的整體結構主視圖，圖2是本發明的風力發電風洞帶有升降式集風調整裝置的示意圖，圖3是風力補償風機的安裝狀態圖，圖4是本發明的具體實施方式五中集風調整裝置的示意圖，圖5是本發明的具體實施方式六中集風調整裝置的示意圖，圖6是光圈式風量調節閥的俯視圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1、圖3和圖6說明本實施方式，本實施方式的旋風式風力發電風洞包括引風罩1、風洞2、風輪3、多個光圈式風量調節閥4、多個風力補償風機5和多個風力補償器13；引風罩1和風洞2由下至上同軸線設置，風輪3安裝在風洞2的出口端，引風罩1的直徑D1與風洞2的直徑D2的比值在2.5至9之間，引風罩1上開設有多個洞口，多個洞口呈環形陣列布置，每個洞口處安裝有一個風力補償器13，風力補償器13內裝有風力補償風機5，光圈式風量調節閥4安裝在風力補償器13的進口端。

具體實施方式二：結合圖3說明本實施方式，本實施方式的風力補償風機5的個數為八個。風力補償更合理。其它組成和連接關系與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：結合圖1說明本實施方式，本實施方式的旋風式風力發電風洞還包括集風調整裝置12，所述集風調整裝置12安裝在引風罩1的下端。依據外環境風速大小、風向調整進風量。其它組成和連接關系與具體實施方式一或二相同。